説明

ポリエチレン物質のためのロトモールドプロセス

本発明は、ポリエチレン中空物質の産生プロセスに関し、このプロセスは、ポリエチレンに式(I)の1つもしくは複数の基を含む1つもしくは複数のNOアシル束縛アミン添加物を負荷し、この混合物を鋳型に装填し、添加ポリエチレンが融解するようにこの鋳型をオーブン内で280℃以上に加熱すること、少なくとも2つの軸を中心に鋳型を回転させて、添加ポリエチレンを壁に広げること、まだ回転しているうちに鋳型を冷却すること、それを開くこと、ならびに式(I)の基において、式中Raはモノアシルもしくはジアシルラジカルであり;R1〜R4はそれぞれC1〜C6アルキルであり;ならびにR5およびR6はそれぞれ、互いに独立して、水素、C1〜C6アルキルもしくはC6〜C10アリールであり;またはR5およびR6は共に酸素である生成した中空物質を取り出すことを含む。
【化1】

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2009年4月21日に出願された米国仮特許出願第61/214,236号に対する優先権を主張するものであり、この内容は、参照により組み込まれる。
【0002】
本発明は、ロトモールド(回転成形)プロセスによるポリエチレン中空物質の産生に関する。このプロセスは、あるNOアシル束縛アミン添加物を使用する。NOアシル束縛アミンはまた、束縛ヒドロキシルアミンエステルとも命名されている。
【背景技術】
【0003】
ロトモールドまたは回転成形/鋳造プロセスは、ガラス繊維で補強し得る巨大プラスチック中空物質の産生に使用されている(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Wiley Interscience, 1988, Vol. 14, pages 659−670)。本質的に、このプロセスは次のとおり実行する:プラスチック物質を鋳型の半分に装填してから残りの半分で閉じて、異なる軸を中心に回転時に融解プラスチック物質が鋳型壁に広がるようにオープン内で加熱する。冷却後に中空物質が得られる。このようにして、例えばHDポリエチレンから貯蔵タンクおよびタンクローリーを産生することが可能である。このプロセスは、通常、300℃以上の範囲の温度、しばしば400℃以上さえも必要とする。したがって安定剤の必要条件は、例えば温度が通常280℃をあまり超えない押し出しプロセスとは異なり、よりストリンジェントである。
【0004】
米国特許第6,444,733号は、ポリオレフィンのロトモールドプロセスについて記載している。
【0005】
米国特許第7,030,196号は、ポリエチレン分子量の増加方法について記載している。
【0006】
本明細書において論じた米国特許はそれぞれ参照により組み込まれる。
【0007】
ポリエチレンのロトモールドプロセスにおいて、あるNOアシル束縛アミン化合物の使用は、優れた性能に至ることが見出された。本発明により調製した中空物質は、優れた初期色およびガス退色耐性を示す。本添加物の使用は、サイクル時間を短縮し、衝撃能の改善されたポリエチレン物質を提供する。
【発明の概要】
【0008】
本発明は、ポリエチレン中空物質の産生プロセスに関し、このプロセスは
ポリエチレンに式(I)の1つもしくは複数の基を含む1つもしくは複数のNOアシル束縛アミン添加物を負荷すること、
この混合物を鋳型に装填し、添加ポリエチレンが融解するようにこの鋳型をオーブン内で280℃以上に加熱すること、
少なくとも2つの軸を中心に鋳型を回転させて、添加ポリエチレンを壁に広げること、
まだ回転しているうちに鋳型を冷却すること、
それを開くこと、ならびに
式(I)の基が
【0009】
【化1】

であり、式中
aはモノアシルもしくはジアシルラジカルであり;
1〜R4はそれぞれC1〜C6アルキルであり;ならびに
5およびR6はそれぞれ、互いに独立して、水素、C1〜C6アルキルもしくはC6〜C10アリールであり;または
5およびR6は共に酸素である
生成した中空物質を取り出すことを含む。
【発明を実施するための形態】
【0010】
式(I)(式中、RaはC2〜C18アルカノイルまたはC3〜C6アルケノイルである)の基を含むNOアシル化合物を用いたプロセスが好ましい。
【0011】
モノアシルラジカルRaは、例えばCラジカルおよび酸官能基を含む一塩基の有機酸、例えば式−C(=O)−H、−C(=O)−C1〜C19アルキル、−C(=O)−C2〜C19アルケニル、−C(=O)−C2〜C4アルケニル−C6〜C10アリール、−C(=O)−C6〜C10アリール、−C(=O)−O−C1〜C6アルキル、−C(=O)−O−C6〜C10アリール、−C(=O)−NH−C1〜C6アルキル、−C(=O)−NH−C6〜C10アリールまたは−C(=O)−N(C1〜C6アルキル)2のアシルラジカルに由来するアシルラジカルであり得る。
【0012】
aがモノアシルラジカルである場合、NOアシル化合物は単量体または二量体構造である。したがって、二量体構造は適切な二価置換基を4位に有し、これらは末位において(I)基によりそれらの4位を介して順に置換されている(α,ω置換)。
【0013】
NOアシル化合物という用語は、単量体化合物とオリゴマー化合物の両方を包含し、式Iの基により形成されるポリマーも包含する。
【0014】
ジアシルラジカルRaは、例えばCラジカルおよび2つの酸官能基を有する一塩基の有機酸に由来するジアシルラジカルであり得、例えばジアシルラジカルは、脂肪族、芳香族またはシクロ脂肪族ジカルボン酸に由来する。
【0015】
適切な脂肪族ジカルボン酸は、例えばシュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、ピメリン酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸および二量体酸(非飽和脂肪族カルボン酸、例えばオレイン酸の二量体化生成物)、アルキル化マロン酸およびコハク酸、例えばオクタデシルコハク酸など2〜40個のC原子を有する。適切なシクロ脂肪族ジカルボン酸は、例えば1,3−シクロブタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−および1,4−(ジカルボキシメチル)シクロヘキサンまたは4,4’−ジシクロヘキシルジカルボン酸である。
【0016】
適切な芳香族ジカルボン酸は、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、o−フタル酸であり、1,3−、1,4−、2,6−または2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、1,1,3−トリメチル−5−カルボキシ−3−(p−カルボキシルフェニル)インダン、ビス(4−カルボキシフェニル)エーテル、ビス(p−カルボキシフェニル)メタンまたはビス(p−カルボキシフェニル)エタンでもある。
【0017】
芳香族ジカルボン酸、特にテレフタル酸、イソフタル酸および2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましい。
【0018】
さらに適切なジカルボン酸は、−CO−NH基を含むものである。これらは、米国特許第4,002,600号に記載されている。また、例えばカルボキシアルキル化、カルボキシフェニル化またはカルボキシルベンジル化モノアミン−s−トリアジンジカルボン酸(米国特許第3,697,520号および米国特許第4,034,019号を参照されたい)、モノヒダントインもしくはビスヒダントイン、ハロゲン化もしくは非ハロゲン化ベンズイミダゾールまたはパラバン酸に由来するN−複素環を含むジカルボン酸も適切である。カルボキシアルキル基は3〜20個のC原子を含み得る。
【0019】
aがジアシルラジカルであって適切な官能基、例えばヒドロキシまたはアミノが4位に存在する場合、式Iの化合物は、ポリマー構造、例えばポリエステル、ポリエステルアミド、ポリウレタン、ポリカーボネートまたはポリイミドエステルである。
【0020】
特に、本NOアシル束縛アミンは、米国特許第7,030,196号(参照により組み込まれる)の式(IC)である。かかる化合物は下式
【0021】
【化2】

であり、式中、nは1もしくは2であり、 Raは−C(=O)−H、−C(=O)−C1〜C19アルキル、−C(=O)−C2〜C19アルケニル、−C(=O)−C2〜C4アルケニル−C6〜C10アリール、−C(=O)−C6〜C10アリール、−C(=O)−O−C1〜C6アルキル、−C(=O)−O−C6〜C10アリール、−C(=O)−NH−C1〜C6アルキル、−C(=O)−NH−C6〜C10アリールまたは−C(=O)−N(C1〜C6アルキル)2であり、 R1〜R4はそれぞれC1〜C6アルキルであり; R5およびR6はそれぞれ、互いに独立して、水素、C1〜C6アルキルもしくはC6〜C10アリールであり;または
5およびR6は共に酸素であり;ならびに G3はn=1である場合はC2〜C8アルキレン、C2〜C8ヒドロキシアルキレンもしくはC4〜C30アシルオキシアルキレンであり、n=2である場合は(−CH22C(CH2−)2基である。
【0022】
具体的なNOアシル束縛アミンは例えば、下式(1)〜(9):
【0023】
【化3】

【0024】
【化4】

である。
【0025】
アルキルは直鎖または分岐鎖であり、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、2−エチルブチル、n−ペンチル、イソペンチル、1−メチルペンチル、1,3−ジメチルブチル、n−ヘキシル、1−メチルヘキシル、n−へプチル、イソへプチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、1−メチルへプチル、3−メチルへプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、1,1,3−トリメチルヘキシル、1,1,3,3−テトラメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、1−メチルウンデシル、ドデシル、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルヘキシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、イコシルまたはドコシルである。
【0026】
アルケニルは非飽和アルキル、例えばアリルである。
【0027】
アリールは例えばフェニルまたはナフチルである。アリールは、適切な置換基、例えばC1〜C4アルキル、例えばメチル、エチルまたはtert−ブチル、C1〜C4アルコキシ、例えばメトキシもしくはエトキシ、またはハロゲン、例えば塩素により置換、例えば一置換もしくは二置換し得る。
【0028】
ポリエチレンのロトモールドのための本プロセスは、NOアシル束縛アミンは、ポリエチレン量に基づき約0.01〜約10.0重量%、特に約0.1〜約5.0重量%、好ましくは約0.2〜約3.0重量%および好ましくは約0.1〜約2.0重量%の濃度で存在する。NOアシル束縛アミンの重量値は例えば約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5または約1.0重量%である。これら値内の範囲もまた開示する。
【0029】
適切なポリマーのポリエチレンタイプは、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、高分子量の高密度ポリエチレン(HMW HDPE)、超高分子量の高密度ポリエチレン(UHMW HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、分岐状低密度ポリエチレン(BLDPE)またはフィリップス触媒およびポリエチレン混合物を用いて調製したポリエチレンおよびエチレンコポリマーである。この場合、エチレンコポリマーは、異なる割合で共モノマーを含むことができる。記載し得る例としては、1−オレフィン、例えばプロペン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテンもしくはイソブチレン、スチレン、シクロオレフィン、例えばシクロペンテン、シクロヘキセンもしくはノルボルネンもしくはジエン、例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ヘキサジエン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ノルボルナジエンまたはエチリデンノルボルネンが挙げられる。
【0030】
ポリエチレンは、ポリエチレン混合物も含む。これらはポリエチレンとポリオレフィンの混合物である。例として、ポリプロピレン(PP)との混合物、様々なPEタイプとの混合物、例えば:高密度ポリエチレン(HDPE)、高分子量の高密度ポリエチレン(HMW HDPE)、超高分子量の高密度ポリエチレン(UHMW HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、分岐状低密度ポリエチレン(BLDPE)および、特に、高い割合でジエンを含むエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)との混合物が挙げられる。
【0031】
本発明のポリエチレンにはさらに添加物が存在し得る。例えば、紫外線吸収材は、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、ベンゾフェノン、ベンゾエートUV吸収材、有機リン系安定剤、ヒドロキシルアミン安定剤、ベンゾフラノン安定剤、アミン酸化物安定剤、束縛フェノール系酸化防止剤および/またはさらなる束縛アミン安定剤から選択される。さらなる添加物を例えば約0.1〜約10重量%値のポリエチレン重量に基づき使用する。
【0032】
特に、さらなる添加物は、有機リン系安定剤、束縛フェノール系酸化防止剤、ヒドロキシルアミン、束縛アミンおよびベンゾエートUV吸収材から選択される。
【0033】
有機リン系安定剤は、例えば既知の亜リン系および亜ホスホン系安定剤であり、トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−α−クミルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ジイソデシルペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト(D)、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト(E)、ビスイソデシルオキシ−ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ビス(2,4,6−トリ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、トリステアリールソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレン−ジホスホニト(H)、6−イソオクチルオキシ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン(C)、6−フルオロ−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチル−12−メチル−ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスフェピン(A)、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)メチルホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチル−6−メチルフェニル)エチルホスファイト(G)、2,2」,2「−ニトリロ[トリエチルトリス(3,3」5,5」−テトラ−tert−ブチル−1,1」−ビフェニル−2,2」−ジイル)ホスファイト](B)、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ポリ(4,4’−{2,2’−ジメチル−5,5’−ジ−t−ブチルフェニル硫化物−}オクチルホスファイト)、ポリ(4,4’{−イソプロピリデンジフェノール}−オクチルホスファイト)、ポリ(4,4’−{イソプロピリデンビス[2,6−ジブロモフェノール]}−オクチルホスファイト)、ポリ(4,4’−{2,2’−ジメチル−5,5’−ジ−t−ブチルフェニル硫化物}−ペンタエリスリチルジホスファイト)、
【0034】
【化5】

【0035】
【化6】

【0036】
【化7】

を含む。
【0037】
束縛フェノール系酸化防止剤としては、例えばトリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸のモノエチルエステルのカルシウム塩、ペンタエリトリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]またはオクタデシル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオナートが挙げられる。
【0038】
束縛アミン光安定剤としては、例えば
1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジンおよびコハク酸の凝縮物、
【0039】
【化8】

【0040】
N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−ヘキサメチレンジアミンおよび4−tert−オクチルアミノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンの直鎖状または環状凝縮物、
【0041】
【化9】

【0042】
2−クロロ−4,6−ジ−(4−n−ブチルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)−1,3,5−トリアジンおよび1,2−ビス−(3−アミノプロピルアミノ)エタンの凝縮物、
【0043】
【化10】


式中、R’は
【0044】
【化11】

【0045】
4,4’−ヘキサメチレンビス(アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン)の凝縮生成物であるオリゴマー化合物および2−クロロ−4,6−ビス(ジブチルアミノ)−s−トリアジンでエンドキャップした2,4−ジクロロ−6−[(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)ブチルアミノ]−s−トリアジン、
【0046】
【化12】

【0047】
1,2−ビス(3−アミノプロピルアミノ)エタンをシアヌル酸クロリドと反応させて得られる生成物を、(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)ブチルアミンと反応させて得られる生成物、
【0048】
【化13】

【0049】
式中R’=R又はH
及びRは
【0050】
【化14】

【0051】
N,N’−ビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンおよび4−モルホリノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンの直鎖状または環状凝縮物、
【0052】
【化15】

【0053】
N,N’−ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンおよび4−モルホリノ−2,6−ジクロロ−1,3,5−トリアジンの直鎖状または環状凝縮物、
【0054】
【化16】

【0055】
7,7,9,9−テトラメチル−2−シクロウンデシル−1−オキサ−3,8−ジアザ−4−オキソスピロ[4,5]デカンおよびエピクロロヒドリンの反応生成物、
【0056】
【化17】

【0057】
マレイン酸水素化物−C18〜C22−α−オレフィン−コポリマーの2,2,6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジンとの反応生成物、
【0058】
【化18】

【0059】
2,4−ビス[(1−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−ピペリジン−4−イル)ブチルアミノ]−6−クロロ−s−トリアジンのN,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン)との反応生成物、
【0060】
【化19】

【0061】
4,4’−ヘキサメチレンビス(アミノ−1−プロポキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン)の凝縮生成物であるオリゴマー化合物および2−クロロ−4,6−ビス(ジブチルアミノ)−s−トリアジンでエンドキャップした2,4−ジクロロ−6−[(1−プロポキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)ブチルアミノ]−s−トリアジン、
【0062】
【化20】

ならびに4,4’−ヘキサメチレンビス(アミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン)の凝縮生成物であるオリゴマー化合物および2−クロロ−4,6−ビス(ジブチルアミノ)−s−トリアジンでエンドキャップした2,4−ジクロロ−6−[(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル)ブチルアミノ]−s−トリアジン、
【0063】
【化21】

【0064】
式中、nは、総分子量が約1000g/モル以上となる整数である
が挙げられる。
【0065】
ヒドロキシルアミン安定剤は、例えばN,N−ジベンジルヒドロキシルアミン、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、N,N−ジオクチルヒドロキシルアミン、N,N−ジラウロイルヒドロキシルアミン、N,N−ジドデシルヒドロキシルアミン、N,N−ジテトラデシルヒドロキシルアミン、N,N−ジヘキサデシルヒドロキシルアミン、N,N−ジオクタデシルヒドロキシルアミン、N−ヘキサデシル−N−テトラデシルヒドロキシルアミン、N−ヘキサデシル−N−ヘプタデシルヒドロキシルアミン、N−ヘキサデシル−N−オクタデシルヒドロキシルアミン、N−ヘプタデシル−N−オクタデシルヒドロキシルアミン、N−メチル−N−オクタデシルヒドロキシルアミンまたはN,N−ジ(水素化タロー)ヒドロキシルアミンである。
【0066】
アミン酸化安定剤は、例えばGENOX EP、ジ(C16〜C18)アルキルメチルアミン酸化物、CAS#204933−93−7である。
【0067】
ベンゾフラノン安定剤は、例えば3−(4−(2−アセトキシエトキシ)フェニル)−5,7−ジ−tert−ブチル−ベンゾフラン−2−オン、5,7−ジ−tert−ブチル−3−(4−(2−ステアロイルオキシエトキシ)フェニル)ベンゾフラン−2−オン、3,3’−ビス(5,7−ジ−tert−ブチル−3−(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)ベンゾフラン−2−オン)、5,7−ジ−tert−ブチル−3−(4−エトキシフェニル)ベンゾフラン−2−オン、3−(4−アセトキシ−3,5−ジメチルフェニル)−5,7−ジ−tert−ブチル−ベンゾフラン−2−オン、3−(3,5−ジメチル−4−ピバロイルオキシフェニル)−5,7−ジ−tert−ブチル−ベンゾフラン−2−オン、3−(3,4−ジメチルフェニル)−5,7−ジ−tert−ブチル−ベンゾフラン−2−オンまたは3−(2,3−ジメチルフェニル)−5,7−ジ−tert−ブチル−ベンゾフラン−2−オンである。
【0068】
ベンゾエートUV吸収材は例えば置換および非置換安息香酸エステル、例えば4−tert−サリチル酸ブチルフェニル、サリチル酸フェニル、サリチル酸オクチルフェニル、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4−tert−ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、オクタデシル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−メチル−4,6−ジ−tert−ブチルフェニル3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートである。
【0069】
ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジンおよびベンゾフェノンUV吸収材は周知であり、例えば米国特許第6,444,733号に開示されている。
【0070】
NOアシル束縛アミン化合物および任意のさらなる添加物のポリエチレンへの取り込みは、既知の方法により例えば成形前もしくは成形後に実行し、または溶解もしくは分散した添加混合物をポリエチレンへ適用することによっても(溶媒蒸発をその後に伴いまたは伴わず)実行する。NOアシル束縛アミンおよび任意のさらなる添加物もマスターバッチ状のポリエチレンに添加することができ、これは、例えば約2.5重量%〜約25重量%濃度の添加物を含む。
【0071】
成形は、既知の混合機、例えばミキサー、混練機または押し出し機にて実行する。
【0072】
NOアシル束縛アミンおよび任意のさらなる添加物は、前混合または個別に添加することができる。
【0073】
NOアシル束縛アミンおよび任意のさらなる添加物は、ポリマー化の前もしくはポリマー化中、または架橋前に添加することもできる。
【0074】
NOアシル束縛アミンおよび任意のさらなる添加物は、ポリエチレンに組み込んでワックス、油またはポリマー中の純粋形態または被包形態において安定させることができる。
【0075】
NOアシル束縛アミンおよび任意のさらなる添加物は、ポリエチレン上にスプレーもできる。これらは、他の添加物(例えば、上に示した従来の添加物)またはそれらの融解物を、これらの添加物も共にポリエチレン上にスプレーできるように希釈可能である。ポリマー化触媒の脱活性化中のスプレーによる添加は特に利点であり、スプレーの使用、例えば脱活性化のための蒸気の使用を実施することが可能である。
【0076】
ロトモールドプロセス中、温度は約200℃〜400℃、好ましくは約280℃〜400℃、例えば約310℃〜400℃の範囲に好都合に達する。
【0077】
以下の実施例は本発明を詳細に例証する。パーツおよび%は別段の指定のない限り重量とする。
【0078】
実施例1
ロトモールドプロセスによるポリエチレン中空物質の調製
100パーツ培地密度ポリエチレン、ヘキセンでのコポリマー化(名目融解インデックス3.5g/10分、密度0.935g/cm3)は乾燥し、0.050パーツのステアリン酸亜鉛およびさらなる添加物の組み合わせと混合する。混合物は融解し、100rpmで頭を混合するMaddockと24:1 L/D sCrewを用いてSuperior/MPM extruder内で232℃でペレット中に複合する。
【0079】
複合ペレットを一定粒径(150〜500mm)に粉末化した後で回転成形プロセスを行う。この粉末化工程は粒子表面領域を拡大して熱吸収を速め、そうして全体のエネルギー消費を低下させる。
【0080】
回転成形プロセスは、実験室尺度装置のFSP M20「Clamshell」内で実施する。粉末化した樹脂を鋳造アルミニウム鋳型内に入れて、これをガス燃焼オーブン内で2軸回転させる。熱気をチャンバー内で送風機により循環させつつ、4分以内で温度を288℃に上昇させる。この温度を一定時間維持する。続いて、まだ回転しているうちにオーブンを開き、鋳型を空気強制循環で7分間、続いて水噴霧で7分間、および追加の空気冷却工程で2分間冷却する。全体の加熱および冷却サイクルを通して、主軸速度は6rpmとし、4.5:1の回転比を維持する。冷却サイクル後、鋳型を開いて、中空物質を除去する。
【0081】
形成物Aは追加的に0.100パーツの有機リン系安定剤、0.0250パーツのヒドロキシルアミンプロセス安定剤および0.200パーツの束縛アミン安定剤の組み合わせと混合する。
【0082】
形成物Bは追加的に0.100パーツの有機リン系安定剤、0.0250パーツのヒドロキシルアミンプロセス安定剤、0.00500パーツ束縛フェノール系酸化防止剤および0.200パーツの束縛アミン安定剤の組み合わせと混合する。
【0083】
形成物Cは追加的に0.2500パーツの本NOアシル束縛アミン(9)、0.100パーツの有機リン系安定剤、0.0250パーツのヒドロキシルアミンプロセス安定剤および0.200パーツの束縛アミン安定剤の組み合わせと混合する。
【0084】
有機リン系安定剤はトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトである。ヒドロキシルアミンはN,N−ジ(水素化タロー)ヒドロキシルアミンである。束縛フェノールは1,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナモイル)ヒドラジンである。束縛アミン安定剤は、
【0085】
【化22】

である。
【0086】
形成物A〜Cは、保持時間11〜17分で一般的な手順に従い、回転させながら中空物質に成形する。
【0087】
ロトモールドした部分の密度は空気比重測定器上で決定し、この部分の密度がポリエチレンの完全密度0.935g/cm3に達した場合、この部分は完全に硬化したとみなされる。形成物C形成物AおよびBと比較して2分早く完全密度に達し、NOアシル束縛アミンはロトモールドにおける加熱時間を加速したことが示される。結果は以下のとおりである。
【0088】
【表1】

【0089】
ARM衝撃テスターを4.54kgダーツで用いて、外表がダーツに面するようにし、低温衝撃力試験を実施する。試験材料は、空気循環凍結器で試験前に24時間以上、−40℃で準備する。
【0090】
ft−lbにおいて報告された衝撃力の結果は以下のとおりである。形成物Cは、これらのプロセス条件にて形成物AおよびBと比較して2分早く最適衝撃力に達することが証明される。
【0091】
【表2】

【0092】
本発明の安定混合物(形成物C)は、ロトモールドプロセスにより産生されたポリオレフィン中空物質の完全密度に達するための加熱時間を加速できる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエチレン中空物質の産生プロセスであり、
ポリエチレンに式(I)の1つもしくは複数の基を含む1つもしくは複数のNOアシル束縛アミン添加物を負荷すること、
この混合物を鋳型に装填し、添加ポリエチレンが融解するようにこの鋳型をオーブン内で280℃以上に加熱すること、
少なくとも2つの軸を中心に鋳型を回転させて、添加ポリエチレンを壁に広げること、
まだ回転しているうちに鋳型を冷却すること、
それを開くこと、ならびに
式(I)の基が
【化1】

であり、式中
aはモノアシルもしくはジアシルラジカルであり;
1〜R4はそれぞれC1〜C6アルキルであり;ならびに
5およびR6はそれぞれ、互いに独立して、水素、C1〜C6アルキルもしくはC6〜C10アリールであり;または
5およびR6は共に酸素である
生成した中空物質を取り出すこと
を含むプロセス。
【請求項2】
前記NOアシル束縛アミンにおけるRaが−C(=O)−H、−C(=O)−C1〜C19アルキル、−C(=O)−C2〜C19アルケニル、−C(=O)−C2〜C4アルケニル−C6〜C10アリール、−C(=O)−C6〜C10アリール、−C(=O)−O−C1〜C6アルキル、−C(=O)−O−C6〜C10アリール、−C(=O)−NH−C1〜C6アルキル、−C(=O)−NH−C6〜C10アリールまたは−C(=O)−N(C1〜C6アルキル)2である、請求項1に記載のプロセス。
【請求項3】
前記NOアシル束縛アミンにおけるRaがC2〜C18アルカノイルまたはC3〜C6アルケノイルである、請求項1に記載のプロセス。
【請求項4】
前記NOアシル束縛アミンが式
【化2】

であり、式中、nは1もしくは2であり、 Raは−C(=O)−H、−C(=O)−C1〜C19アルキル、−C(=O)−C2〜C19アルケニル、−C(=O)−C2〜C4アルケニル−C6〜C10アリール、−C(=O)−C6〜C10アリール、−C(=O)−O−C1〜C6アルキル、−C(=O)−O−C6〜C10アリール、−C(=O)−NH−C1〜C6アルキル、−C(=O)−NH−C6〜C10アリールまたは−C(=O)−N(C1〜C6アルキル)2であり、 R1〜R4はそれぞれC1〜C6アルキルであり; R5およびR6はそれぞれ、互いに独立して、水素、C1〜C6アルキルもしくはC6〜C10アリールであり;または
5およびR6は共に酸素であり;ならびに G3はn=1である場合はC2〜C8アルキレン、C2〜C8ヒドロキシアルキレンもしくはC4〜C30アシルオキシアルキレンであり、n=2である場合は(−CH22C(CH2−)2基である、
請求項1に記載のプロセス。
【請求項5】
前記NOアシル束縛アミンが式(1)〜(9)
【化3】

【化4】

である、請求項1に記載のプロセス。
【請求項6】
鋳型をオープン内で285℃以上、例えば300℃以上に加熱する、前請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項7】
前記NOアシル束縛アミンがポリエチレン重量に基づき0.1〜1.0重量%、例えば0.1〜0.5重量%存在する、前請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項8】
ポリエチレンにヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、ベンゾフェノンまたはベンゾエートUV吸収材、有機リン系安定剤、ヒドロキシルアミン安定剤、ベンゾフラノン安定剤、アミン酸化物安定剤、束縛フェノール系酸化防止剤およびさらに束縛アミン安定剤から選択されるさらなる添加物を負荷することを含む、前請求項のいずれかに記載のプロセス。
【請求項9】
ポリエチレンが高密度ポリエチレン(HDPE)、高分子量の高密度ポリエチレン(HMW HDPE)、超高分子量の高密度ポリエチレン(UHMW HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、分岐状低密度ポリエチレン(BLDPE)またはフィリップス触媒およびポリエチレン混合物を用いて調製したポリエチレンもしくはエチレンコポリマーである、前請求項のいずれかに記載のプロセス。

【公表番号】特表2012−524830(P2012−524830A)
【公表日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−507288(P2012−507288)
【出願日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【国際出願番号】PCT/US2010/031578
【国際公開番号】WO2010/123810
【国際公開日】平成22年10月28日(2010.10.28)
【出願人】(511254309)ビーエーエスエフ、パフォーマンス、プロダクツ、エルエルシー (1)
【Fターム(参考)】